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一、血红蛋白-壳聚糖/纳米碳酸钙仿生膜的直接电化学和电催化通过基于生物聚合物壳聚糖和无机纳米材料碳酸钙的复合体系固定血红蛋白,制备了血红蛋白-壳聚糖/纳米碳酸钙仿生膜,实现了血红蛋白与玻碳电极间的直接电子传递过程。将血红蛋白-壳聚糖/纳米碳酸钙修饰的玻碳电极置于pH 7.0的PBS缓冲溶液中,扫描速率为150mVs-1时,循环伏安扫描在-0.8～0.2V范围内有一对稳定的、准可逆的血红蛋白辅基血红素Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的氧化还原峰,峰位置大约在-0.375V(vs.SCE)左右。固定在壳聚糖/纳米碳酸钙复合物中的血红蛋白的直接电化学反应是一个表面控制的、非理想薄层电子传递过程,并在一个电子传递的同时伴随着一个质子传递。它的电子传递速率常数大约是1.8s-1。血红蛋白-壳聚糖/纳米碳酸钙修饰的玻碳电极具有较高的热稳定性,在60℃仍保持良好的电催化特性。固定化血红蛋白的表观米氏常数KaMp p为7.5×10-4 M,这说明血红蛋白对过氧化氢具有较高的电催化活性。红外、紫外等结果说明血红蛋白和生物-纳米复合物之间存在弱的相互作用力,且血红蛋白在仿生膜中保持了它原有的结构。二、聚丙烯腈固定化血红蛋白的直接电化学行为将血红蛋白固载在多孔聚丙烯腈膜中,形成了一种新型的仿生膜。在pH 7.0的PBS缓冲溶液中,聚丙烯腈-血红蛋白仿生膜的的循环伏安扫描范围内有一对较好的氧化还原峰,这对峰产生于血红蛋白辅基血红素Fe(III)/Fe(II)电对的氧化还原。血红蛋白中Fe(III)/Fe(II)的标准峰电位Eo’随pH(5.0~9.0)的增加而呈线性下降,直线斜率为54 mVpH-1,这说明电化学反应是电子传递伴随质子转移的过程。在聚丙烯腈膜中血红蛋白的吸收峰位置跟它原来的位置相似,这说明在仿生膜中血红蛋白保持了它原有的高级结构。聚丙烯腈固定化血红蛋白具有生物催化功能,可以实现过氧化氢的电催化;过氧化氢浓度在8.3×10-6到5×10-4 M范围内,电催化响应与浓度呈线性关系;当信噪比为3时,检测下限为8.3×10-6 M。三、基于原位电化学聚合法制备的仿生膜采用原位电化学聚合法制备了一种新型的仿生膜。将含有葡萄糖氧化酶的苯胺原位电化学聚合在聚丙烯腈-co-聚丙烯酸(PANAA)多孔膜修饰的铂电极上,形成可检测葡萄糖的仿生膜电极。扫描电镜的结果显示了葡萄糖氧化酶被成功地固定到了聚苯胺/聚丙烯腈-丙烯酸复合膜中。用这种方法制备的葡萄糖传感器,与电化学吸附法制备的葡萄糖传感器相比,显示了更好的选择性和操作稳定性。对膜制作的参数以及外加电位、溶液pH值、温度对仿生膜性能的影响作了详细的研究。